Ein spezielles Gerät wird für elektrische Haus- und Industrienetze, ICE-Steuerung und Beleuchtung verwendet. Ein Relais ist ein elektromagnetischer oder elektrischer Zerhacker mit einem mechanischen, elektronischen oder elektrischen Impuls. Das Verständnis der Funktionsprinzipien und Konstruktionsmerkmale des Geräts hilft, eine Reihe von Problemen in der Elektrotechnik unabhängig voneinander zu lösen.
Schöpfungsgeschichte
Einige Quellen berichten, dass der russische Wissenschaftler P. Schilling (1830-1832) das Relais als Klingelelement auf dem Telegraphen installiert hat. Es gibt eine andere Meinung, die die Urheberschaft des Regulators J. Henry zuschreibt. Der amerikanische Physiker schuf 1835 ein Kontaktgerät mit einem elektromagnetischen Wirkprinzip.
Wenn wir die Bedeutung des Wortes betrachten, bedeutet „Staffel“ aus dem Französischen, dass man bei Wettbewerben den Staffelstab übergibt oder Postpferde ersetzt. Zum ersten Mal wurde der Regler als eigenständiges Element von S. Morse erwähnt, der den Telegraphen erstellte.
Die Theorie der Relaisgeräte begann sich zwischen 1925 und 1930 zu entwickeln, danach jedoch zwischen 1936 und 1938. V. Shestakov, A. Nakashima und K. Shannon verwendeten mathematische Logik, um das Relaisproblem zu lösen. Die theoretische Basis begann.
Auf internationalen Symposien wurden wiederholt die Probleme der theoretischen Bedeutung des Relaisschalters Finite-State-Maschinen angesprochen. Die erste Konsultation fand 1957 in den USA statt, die zweite in der UdSSR (1962).
Relaisfunktionen
Unter dem Relaiselement wird eine Reihe von Knoten und Verbindungen verstanden, die sich beim Einwirken auf den Eingang in Form von Sprüngen ändern. Aus diesem Grund werden zur Charakterisierung der Elemente Kriterien verwendet, um die Ausgabe und Eingabe zu beeinflussen:
- Betrieb - am Eingang ist der Effekt minimal, er wächst langsam, was zu einer Änderung des Zustands des Elements und einem gleichzeitigen Effekt auf den Ausgang führt.
- Release - Reduzierung der minimalen Eingabeaktion, sodass das Element in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt.
- Rückgabe - Ein Parameter, der die maximale Auswirkung bei einer Erhöhung bestimmt, bei der der Relaisknoten in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt.
- Leistung - hängt vom Verhältnis der Antwortzeit zur Rückgabe- oder Freigabezeit ab.
Ein elektrisches Relais bezieht sich auf ein Element, dessen Wirkungsweise vom Stromfluss oder der Leitfähigkeit abhängt.
Das Funktionsprinzip des Schalters
Relais - ein Schaltgerät, das einen Stromkreis verbindet oder trennt, wenn die Stromparameter schwanken. Das Gerät wird aktiviert, wenn die Grenze des Wertes der Bedingungen (Spannung oder Strom) erreicht ist, wodurch die Leitung geschlossen oder unterbrochen wird.
Um das Prinzip des Relaisbetriebs zu verstehen, müssen seine Bestandteile geklärt werden. Das Design der Vorrichtung umfasst einen Induktor, einen Anker und Schaltkanäle. Bei Anschluss an eine Schaltung in Induktivitäten mit einem magnetisierten Draht tritt eine Selbstinduktions-EMK auf, d.h. Phasenverzögerung hinter der Spannung. Bei der Stromversorgung der Spule zieht das Element einen Anker mit Kontakten an, der den Stromkreis schließt.
Das Gerät verfügt über zwei Schaltungstypen:
- steuerbar - schließt im Moment des Betriebs mit einem Anker;
- Steuerung - durch sie fließt Strom zur Spule.
Hohe Ströme im Steuerkreis werden durch eine Niedrigstrom-Steuerkopplung gesteuert.
Das elektromagnetische Relais wird durch das Prinzip der Hysterese ausgelöst - Aktivierung einige Zeit nach dem Empfang des Stromimpulses. Der Strom in der Spule wächst schleifenartig und erreicht den erforderlichen Wert.Aufgrund der Hysterese werden Relaisgeräte nicht für Hochgeschwindigkeitsgeräte verwendet.
Steuer- und gesteuerte Kontakte, zulässige Spannungs- und Stromparameter sind am Gehäuse angegeben.
Empfindlichkeitsparameter
Empfindlichkeit - das Funktionsprinzip des Relais, bei dem das Gerät auch auf geringfügige Abweichungen der Anzeigen reagiert und schnell in den Standardmodus zurückkehrt.
Hochempfindliche Modelle nehmen Indikatoren von weniger als 10 mW wahr, normale von 1 bis 5 W, Modelle mit niedriger Empfindlichkeit von 10 bis 20 W.
Sorten von Relais
Um praktische Probleme zu lösen, werden Relaistypen verwendet, die sich in den Eigenschaften der Aktion, dem Einschalten und dem Vorhandensein von Schutz unterscheiden.
Nach dem Prinzip der Arbeit
Diese Arten von Relais umfassen:
- Elektromagnetisch - Modelle vom elektromechanischen Typ, die aus dem Magnetfeld des auf den Anker wirkenden Wicklungsstroms arbeiten. Ein elektromagnetischer Schalter ist neutral mit einer Reaktion auf Stromparameter und polarisiert mit einer Reaktion auf Stromstärke und Polarität.
- Elektronisch - funktioniert unter schweren Lasten. Das Design wird durch Halbleiterelemente zum Liefern und Abschalten der Spannung dargestellt.
- Reed-Schalter - werden in Form eines Zylinders mit Vakuum hergestellt oder mit einer Inertgasspule gefüllt. Der Reedschalter befindet sich in der Mitte des Magneten oder ist dem Feld ausgesetzt. Diese Variante wird durch Anlegen von Strom an die Wicklung aktiviert. Nach der Bildung des Magnetflusses und der Magnetisierung der Federn schließen sich die Kontakte.
- Elektrothermisch - arbeiten auf der Grundlage der Differenz des Ausdehnungskoeffizienten beim Erhitzen von Bimetallplatten. Die Art der Relaiszuordnung wird durch die Anzahl der Netzwerkphasen bestimmt.
Elektrothermische Modelle eignen sich zur Produktion oder als Elektromotor.
Nach Art des Einschlusses des Sensorelements
Es gibt Änderungen:
- Primär - an den Stromkreis des Elements angeschlossen. Sie können verwendet werden, ohne Transformatoren, Kabel oder Quellen schneller Ströme zu messen.
- Sekundär - über Transformatoren mit Reaktion auf Strom- und Spannungsschwankungen verbunden.
- Intermediate - werden als Hilfsgerät platziert, verstärken oder transformieren die Signale von Sekundärmodellen.
Die Art des Sensorelements hängt von der Relaisvorrichtung ab. Es kann ein elektromagnetisches, magnetoelektrisches, induktives, elektrodynamisches System sein.
Durch die Methode der Belichtung
Abhängig davon, wie der Aktuator auf eine gesteuerte Anzeige wirkt, gibt es Geräte:
- direkte Wirkung - der Aktuator wirkt direkt auf den Steuerkreis;
- indirekte Wirkung - Hilfsgeräte werden verwendet, um den Stromkreis zu beeinflussen.
Als Betätigungselement elektromechanischer Geräte wird ein aktives Kontaktsystem eingesetzt.
Schutzvorrichtungen
Die Automatisierung wird durch Schwankungen von Widerstand, Leistung und Spannung ausgelöst. Es gibt Relais der folgenden Typen:
- Maximaler Stromschutz - MTZ werden ausgelöst, wenn der Strom den eingestellten Grenzwert erreicht.
- Richtungsschutz - zusätzlich zum Strom wird eine Leistungsregelung durchgeführt;
- Differentialschutz - Geräte reagieren, wenn sich die Spannung des Geräts stark ändert oder wenn das Netzwerk selbst fehlerhaft funktioniert.
- Remote-Geräte - Der Schutz erfolgt mit Standard- und Hochfrequenz, wenn eine Abnahme des Widerstands oder Kurzschlüsse festgestellt werden.
- Differentialphasengeräte - DFZ-Steuerphasen an zwei Enden der Stromleitung.
Unter häuslichen Bedingungen ist die Verwendung von MTZ-Geräten vom elektromagnetischen Typ zulässig.
Bezeichnung auf Schemata
Mit dem internationalen Klassifikator können Sie Geräte reparieren oder konstruieren. Das Schema zeichnet sich durch alphanumerische Marker aus:
- ein Rechteck mit horizontalen Linien an den Seiten, gekennzeichnet mit den Buchstaben A und A1 - die Spule des Magneten mit Stromkabeln; manchmal mit dem Buchstaben K bezeichnet;
- Schaltkontakte - Stabilisatorkontakte;
- Ein Rechteck mit einem fetten Punkt auf einem Kontaktstift oder dem Buchstaben P in der Figur ist eine polarisierte Modifikation.
- Rechteck mit zwei geneigten Linien - das Vorhandensein von zwei Wicklungen.
Die Typenbezeichnungen der Haushaltsrelais geben auch die Art der Kontakte, Öffnungsmerkmale und das Vorhandensein einer Selbstrückstellung an.
Einsatzgebiete
Das Kontaktgerät wird verwendet, um:
- Steuerung des elektrischen Systems - Sie können einen Konstantstrom, Wechselstrom oder einen Schutzstabilisator einstellen.
- Verhinderung des Einflusses von Spannungsabfällen auf die Knoten von Haushaltsgeräten - der Schalter schafft eine stabile Art der Kommunikation;
- ununterbrochener Betrieb von Industrie- und Produktionsanlagen;
- Automatisierung von Elektrogeräten im Alltag;
- Steuersignale in den Schaltkreisen gewinnen.
Die Schaltanlage ist vom Hersteller so konfiguriert, dass sie in bestimmten Situationen betrieben werden kann.
Stabilisatoranforderungen
Unabhängig von der Expositionsmethode, dem Einschluss und dem Vorhandensein von Schutz sollten die folgenden technischen Merkmale bei der Auswahl berücksichtigt werden:
- Reaktionszeit - der Zeitraum vom Empfang des Steuersignals am Eingang bis zu dem Zeitpunkt, an dem es die Netzwerkparameter beeinflusst;
- Schaltleistung - zulässige Leistungsgrenze für Geräte oder Netzwerke;
- Ansprechleistung - die minimale Anzeige, bei der das Gerät zu arbeiten beginnt;
- Einstellung - Ein variabler Parameter, der den Wert des Auslösestroms angibt.
Modelle moderner Hersteller haben ein einfaches Design oder sind mit Mikroprozessoren, Steuerungssystemen und Sensoren ausgestattet.
Wenn Sie die Auswahlanforderungen beachten und den Umfang des Relais kennen, ist es einfach, einen unterbrechungsfreien Betrieb der Stromversorgung unter den Bedingungen von Spannungs- und Leistungsschwankungen sicherzustellen.
